CN116252946A - 一种舰载运输机机翼旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了飞机领域内的一种舰载运输机机翼旋转机构，包括经旋转系统安装在机身上的机翼，旋转系统包括：导轨组件，固定在机身上，用以供支撑组件在其顶部沿周向转动，支撑组件，固定连接在机翼上；滚轮组件，固定连接在支撑组件底部，带动支撑组件沿导轨组件转动；作动组件，固定在导轨组件和机翼上，提供动力带动机翼转动；锁定组件，固定在机身和机翼上，待机翼展开后将机翼与机身锁定，本发明采用的机翼旋转方案将机翼旋转至机身平行方向，能够极大的减小倾转旋翼机占用空间。

Description

一种舰载运输机机翼旋转机构

技术领域

本发明涉及飞机技术领域，特别涉及一种舰载运输机。

背景技术

固定翼飞机通过机翼产生升力，通过一个或多个喷气发动机或螺旋桨的推力提供向前的速度。当飞机向前飞行时，气流流过机翼表面，机翼上下表面的气流流速不一致，致使机翼上下产生压力差从而提供升力支持飞机飞行。然而，固定翼飞机通常需要一条很长的跑道才能起飞和降落。

相反，垂直起降飞机不需要跑道也可以实现垂直起飞、盘旋和降落。例如直升机，它是通过一组或多组旋翼为飞机提供升力和推力。直升机不仅能够悬停和垂直起降，而且还能够向前、向后和横向飞行。这些属性使直升机具备多功能性，可用于狭窄、孤立或偏远地区的救援工作。然而，由于旋翼转速提供，前行桨叶会产生激波，后行桨叶则会发生失速现象，直升机通常缺乏固定翼飞机的前进空速。

倾转旋翼飞机结合了垂直起降飞机和固定翼飞机的优点，在地面的时候具备垂直起降飞机的功能，将螺旋桨垂直与地面下上，当飞机起飞后，螺旋桨随着前飞速度的提高逐渐倾转到水平状态。通过这种方式，倾转旋翼飞机将直升机的垂直起降能力和固定翼飞机的速度和航程优势相结合。然而，当倾转旋翼机作为舰载运输机的时候，与直升机相比它会占用很大的占地面积。例如当航空母舰或两栖登陆舰舰甲板储存空间有限的情况下，倾转旋翼机较大的占地面积便形成不了优势。因此，需要改进倾转旋翼飞机的储存模式。

现有技术中公开了一种具有下反角稳定翼的可折叠飞行器，其公开号为：CN107856842 A，其公开日为：2018-03-30，包括经旋转系统安装在机身上的机翼；其不足之处在于，其并未公开旋转系统的具体结构以及连接方式。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种舰载运输机机翼旋转机构，解决了现有技术中旋转系统具体结构不清晰、无法实现的问题，实现了机翼稳定可靠的旋转。

本发明的目的是这样实现的：一种舰载运输机机翼旋转机构，包括经旋转系统安装在机身上的机翼，所述旋转系统包括：

导轨组件，固定在机身上，用以供支撑组件在其顶部沿周向转动，

支撑组件，固定连接在机翼上；

滚轮组件，固定连接在支撑组件底部，带动支撑组件沿导轨组件转动；

作动组件，固定在导轨组件和机翼上，提供动力带动机翼转动；

锁定组件，固定在机身和机翼上，待机翼展开后将机翼与机身锁定。

作为本发明所述一种舰载运输机机翼旋转机构的优选技术方案，所述导轨组件为圆筒结构，导轨组件的顶部向内、外两侧加工有法兰边。

作为本发明所述一种舰载运输机机翼旋转机构的优选技术方案，所述支撑组件包括四根支撑块，机翼的前后表面分别固定两支撑块，机翼前面的两支撑块的间距小于位于机翼后面两支撑块的间距，所述导轨组件的前端高度低于后端高度，前、后端之间平滑过渡，导轨组件的顶面呈坡面状。

作为本发明所述一种舰载运输机机翼旋转机构的优选技术方案，所述滚轮组件包括滑座，所述滑座的顶部与支撑组件底部固定，滑座内设有沿导轨组件顶面运动的滚轮，所述滑座的两侧安装有多个与法兰边配合的V形滑块。

作为本发明所述一种舰载运输机机翼旋转机构的优选技术方案，所述作动组件包括第一作动件，第一作动件固定在导轨组件内部，第一作动件的输出轴上传动连接有驱动齿轮，所述机翼的底部固定有与驱动齿轮啮合的圆弧形齿条。

作为本发明所述一种舰载运输机机翼旋转机构的优选技术方案，所述锁定组件包括固定在机翼上的连接支架，连接支架的底部设有多个单耳片，机身上安装有与所述单耳片对应配合的双耳片，所述单耳片和双耳片上对应开设有插孔，机身上位于导轨组件内设有圆形旋转支架，机身上设有驱动圆形旋转支架转动的第二作动件，圆形旋转支架的外周铰接有多个连杆，连杆上铰接有插销杆，导轨组件上开设有多个与插销杆配合的通孔，插销杆插入插孔将单耳片和双耳片锁定。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用的机翼旋转方案将机翼旋转至机身平行方向，能够极大的减小倾转旋翼机占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明外部结构示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为本发明中旋转系统结构示意图。

图4为本发明中导轨组件、支撑组件、滚轮组件配合示意图。

图5为图4中A处放大图。

图6为图4组件的侧视图。

图7为图4组件的俯视图。

图8为本发明中作动组件连接结构示意图。

图9为图8中B处放大图。

图10为本发明中锁定组件连接结构示意图。

图11为图10中组件的俯视图。

图12中本发明中锁定组件局部放大图。

图13为机翼旋转前状态图。

图14为机翼旋转过程中状态图。

图15为机翼旋转后状态图。

其中，100导轨组件，101法兰边，101a尖状型面，102通孔，200支撑组件，201支撑块，300滚轮组件，301滑座，301a底板，301bU形支架，302滚轮，303V形滑块，400作动组件，401第一作动件，402驱动齿轮，403圆弧形齿条，404减速器，500锁定组件，501连接支架，501a单耳片，502双耳片，503圆形旋转支架，504第二作动件，505连杆，506插销杆，600机身，601纵梁，700机翼，800整流罩，900旋转系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-15所示的一种舰载运输机机翼旋转机构，包括经旋转系统900安装在机身600上的机翼700，旋转系统900包括：

导轨组件100，固定在机身600上，用以供支撑组件200在其顶部沿周向转动，

支撑组件200，固定连接在机翼700上；

滚轮组件300，固定连接在支撑组件200底部，带动支撑组件200沿导轨组件100转动；

作动组件400，固定在导轨组件100和机翼700上，提供动力带动机翼700转动；

锁定组件500，固定在机身600和机翼700上，待机翼700展开后将机翼700与机身600锁定。

具体的，如图3所示，导轨组件100固定机身600顶部，具体为纵梁601的顶部；支撑组件200通过铆钉与机翼700固定连接；滚轮组件300支撑并通过轴向（上下方向）限位的方式连接在导轨组件100上，导轨组件100为圆形结构，使得支撑组件200在滚轮组件300的作用下可在其顶部做旋转运动；作动组件400分为两部分，分为主动部分和从动部分，主动部分安装在导轨组件100内，从动部分安装在机翼700的底部，通过主动部分与从动部分配合带动机翼700旋转；锁定组件500分为固定部分、运动部分以及锁定部分，固定部分固定在纵梁601上，运动部分固定在机翼700上，待运动部分运动至机翼700收纳位置后，使用锁定部分将固定部分和运动部分进行锁定。

需要说明的是，当机翼700需要旋转至与机身600平行时，锁定部分解锁，使得固定部分与运动部分分离，脱离锁定关系，开启作动组件400，作动组件400的主动部分带动从动部分运动，实现机翼700的旋转，在支撑组件200与滚轮组件300的配合下，机翼700沿导轨组件100旋转，旋转至机翼700与机身600平行位置后，作动部分停机，同时主动部分与从动部分的配合关系可实现机翼700与机身600的锁定，由于此时为飞机为停机状态，主动部分与从动部分的配合关系足够实现两者的锁定，再将飞机运至舰舱停机库内；通过本发明可轻松实现机翼700的旋转收纳。

进一步的，如图4所示，导轨组件100为圆筒结构，导轨组件100的顶部向内、外两侧加工有法兰边101。

具体的，导轨组件100的底部也加工有法兰边101，方便将导轨组件100固定在纵梁601上。

需要说明的是，顶部的法兰边101增大了滚轮组件300的接触面积，为滚轮组件300的动作环境提供了支撑基础，尤其是轴向限位，进一步提高了滚轮组件300在导轨组件100顶部运动时的稳定性。

进一步的，如图4-7所示，支撑组件200包括四根支撑块201，机翼700的前后表面分别固定两支撑块201，机翼700前面的两支撑块201的间距小于位于机翼700后面两支撑块201的间距（d1<d2），导轨组件100的前端高度低于后端高度（a1<a2），前后端之间平滑过渡，导轨组件100的顶面呈坡面状。

具体的，支撑块201共设有4个，滚轮组件300也对应有4个，支撑块201为L形长条板结构，长条板上设有筋板；前面的两支撑块201沿机翼700的中心面对称设置，后面的两支撑块201也沿机翼700的中心面对称设置。

需要说明的是，如此设计的支撑块201结构在保证强度的前提下，可尽量减重；另外，前后两组支撑块201间距的差异配合上导轨组件100顶面的坡面设计，实现了机翼700与机身600由平行状态转为垂直状态时，载荷更小，即机翼700打开会更快，具体的，机翼700旋转轴线与竖直方向存在向前的3°倾角，当机翼处于折叠状态时，机翼整体重心位于选择中心的前方，此时会产生一个附加力矩能够帮助机翼更快的实现展开，在实际应用环境可实现快速投入使用状态。

进一步的，如图5所示，滚轮组件300包括滑座301，滑座301的顶部与支撑组件200底部固定，滑座301内设有沿导轨组件100顶面运动的滚轮302，滑座301的两侧安装有多个与法兰边101配合的V形滑块303。

具体的，滑座301包括底板301a和U形支架301b，U形支架301b倒置后固定在底板301a上，底板301a对应U形支架301b位置开孔，滚轮302安装在U形支架301b内穿过开孔抵触在导轨组件100顶面，滚轮302由三个部件组成，外侧滚轮302套采用高强度钢或者耐磨尼龙材料，滚轮302套内安装有圆柱滚子轴承，相对于深沟球轴承，圆柱滚子轴承具备更高的径向承载能力，滚轮302轴固定在滑座301中，与圆柱滚子轴承采取过盈配合；每个滚轮组件300内的V形滑块303设置有4个，4个V形滑块303通过螺栓悬挂的方式安装在底板301a上，两两设置在导轨组件100的内外两侧，导轨组件100顶部的法兰边101也加工成与V形滑块303配合的尖状型面101a。

需要说明的是，如此结构的滑座301可保证其使用寿命长以及工作状态稳定；机翼700旋转过程中的精度保持（即锁定组件500的精确动作）主要靠滚轮组件300实现，要求支撑组件200在旋转过程中严格对中旋转，通过V形滑块303的设计实现了旋转的稳定，同时，飞机飞行状态下16个V形滑块303因其接触面的关系可分摊一部分拉力，保证飞行安全稳定。

进一步的，如图8-9所示，作动组件400包括第一作动件401，第一作动件401固定在导轨组件100内部，第一作动件401的输出轴上传动连接有驱动齿轮402，机翼700的底部固定有与驱动齿轮402啮合的圆弧形齿条403。

具体的，第一作动件401选用伺服电机，驱动齿轮402为斜齿轮，伺服电机与斜齿轮之间采用减速器404连接，伺服电机作为驱动元件，电机主轴和斜齿轮通过平键进行连接，齿条与机翼700底部连接，斜齿轮转动带动齿条旋转，传动方式并不局限于此，液压油缸作动、钢丝绳传动等。

需要说明的是，采用伺服电机能够有效的保证传动精度，但伺服电机转速通常都在几千转，经过计算旋转机构需要的转速较低但扭矩非常大，故需在伺服电机和齿轮之间需加装减速器404降低转速加大扭矩；减速器404的输出轴通过平键和驱动齿轮402进行连接，驱动齿轮402采用渐开线圆柱斜齿轮，其传动轴上安装有一处斜齿轮，斜齿轮与机翼700下方的圆弧形齿条403啮合，齿条旋转带动机翼700转动；机翼700旋转的同时，为了避免桨叶和机身600产生干涉，桨叶会折叠至机翼700展向方向，在旋转机构中设计有限位装置保证机翼700旋转到指定位置后停下。

进一步的，如图10-12锁定组件500包括固定在机翼700上的连接支架501，连接支架501的底部设有多个单耳片501a，机身600上安装有与单耳片501a对应配合的双耳片502，单耳片501a和双耳片502上对应开设有插孔，机身600上位于导轨组件100内设有圆形旋转支架503，机身600上设有驱动圆形旋转支架503转动的第二作动件504，圆形旋转支架503的外周铰接有多个连杆505，连杆505上铰接有插销杆506，导轨组件100上开设有多个与插销杆506配合的通孔102，插销杆506插入插孔将单耳片501a和双耳片502锁定。

具体的，连接支架501设有一对，对称设置在导轨组件100两侧，每个连接支架501底部设有3个单耳片501a，6个双耳片502固定在纵梁601上，连杆505、插销杆506也对应设有6个，第二作动件504采用驱动电动机，驱动电机固定在纵梁601上。

需要说明的是，当需要解锁时，驱动电机工作，控制圆形旋转支架503转动，圆形旋转支架503通过连杆505带动插销杆506缩回，解除对单耳片501a和双耳片502的限制，此时，连接支架501即可旋转；当需要锁定时，驱动电机反向工作，将插销杆506插入单耳片501a和双耳片502上的插孔，将两者锁定；由于6个锁定点为主承力单元（即机身600的重量通过这6个点与机翼700相连），如此结构可实现6个锁定点的同步锁定与解锁，具备较高的可靠性，相对对独立的锁定，可靠性更高，独立的锁定单元需要对每个锁定点进行检查，且若单个锁定单元出现故障对整个系统可靠性会造成较大影响，而本发明方案中的锁定组件500为同步动作，解决了上述问题，大大提高了可靠性。

如图13-15所示，现以倾转旋翼飞机为例，对本发明工作过程进行说明。

倾转旋翼飞机主要包括静止部件、旋转部件、作动部件三个部分组成；静止部件包括：机身600、尾翼等；旋转部件包括：机翼700、整流罩800、发动机舱（位于机翼700两端）等；作动部件可采用齿轮齿条传动、液压油缸作动、钢丝绳传动等，本实施例中采用齿轮齿条传动。

本实施例工作过程：操作人员发出机翼700旋转指令，飞机机翼700桨叶先进行折叠，中间靠机翼700侧桨叶不进行折叠，另外两侧桨叶先沿桨叶的展向方向旋转约60°，后进行折叠至与机身600平行的位置；桨叶折叠完成后，驱动电机工作，使得机身600与机翼700连接处锁紧的插销杆506脱开，这时机翼700的载荷作用在旋转机构的滑轨上；伺服电机接收信号开始工作，机翼700绕着滑轨进行转动，当机翼700旋转至于机身600呈45度时，伺服电机开始进行减速直至机翼700旋转至与机身600平行，此时通过机械限位防止由外力引起机翼700的转动；机身600与机翼700连接的双耳片502是与纵梁601一体加工成型，纵梁601通过铆钉与机身600的主要承力框架连接，机身600框架和机身600蒙皮整体成形强度较高。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种舰载运输机机翼旋转机构，包括经旋转系统（900）安装在机身（600）上的机翼（700），其特征在于，所述旋转系统（900）包括：

导轨组件（100），固定在机身（600）上，用以供支撑组件（200）在其顶部沿周向转动，

支撑组件（200），固定连接在机翼（700）上；

滚轮组件（300），固定连接在支撑组件（200）底部，带动支撑组件（200）沿导轨组件（100）转动；

作动组件（400），固定在导轨组件（100）和机翼（700）上，提供动力带动机翼（700）转动；

锁定组件（500），固定在机身（600）和机翼（700）上，待机翼（700）展开后将机翼（700）与机身（600）锁定。

2.根据权利要求1所述的一种舰载运输机机翼旋转机构，其特征在于，所述导轨组件（100）为圆筒结构，导轨组件（100）的顶部向内、外两侧加工有法兰边（101）。

3.根据权利要求2所述的一种舰载运输机机翼旋转机构，其特征在于，所述支撑组件（200）包括四根支撑块（201），机翼（700）的前后表面分别固定两支撑块（201），机翼（700）前面的两支撑块（201）的间距小于位于机翼（700）后面两支撑块（201）的间距，所述导轨组件（100）的前端高度低于后端高度，前、后端之间平滑过渡，导轨组件（100）的顶面呈坡面状。

4.根据权利要求2所述的一种舰载运输机机翼旋转机构，其特征在于，所述滚轮组件（300）包括滑座（301），所述滑座（301）的顶部与支撑组件（200）底部固定，滑座（301）内设有沿导轨组件（100）顶面运动的滚轮（302），所述滑座（301）的两侧安装有多个与法兰边（101）配合的V形滑块（303）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种舰载运输机机翼旋转机构，其特征在于，所述作动组件（400）包括第一作动件（401），第一作动件（401）固定在导轨组件（100）内部，第一作动件（401）的输出轴上传动连接有驱动齿轮（402），所述机翼（700）的底部固定有与驱动齿轮（402）啮合的圆弧形齿条（403）。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种舰载运输机机翼旋转机构，其特征在于，所述锁定组件（500）包括固定在机翼（700）上的连接支架（501），连接支架（501）的底部设有多个单耳片（501a），机身（600）上安装有与所述单耳片（501a）对应配合的双耳片（502），所述单耳片（501a）和双耳片（502）上对应开设有插孔，机身（600）上位于导轨组件（100）内设有圆形旋转支架（503），机身（600）上设有驱动圆形旋转支架（503）转动的第二作动件（504），圆形旋转支架（503）的外周铰接有多个连杆（505），连杆（505）上铰接有插销杆（506），导轨组件（100）上开设有多个与插销杆（506）配合的通孔（102），插销杆（506）插入插孔将单耳片（501a）和双耳片（502）锁定。

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